鹿藿種子萌發(fā)特性研究

薛正帥，傅競(jìng)，崔成文，江生泉

(滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與環(huán)境工程系,安徽 滁州 239000)

鹿藿(Rhynchosiavolubilis)又名老鼠眼，屬豆科(Leguminosae)鹿藿屬(Rhynchosia)多年生纏繞草質(zhì)藤本。全株各部被淡黃色柔毛，莖略具棱，三出復(fù)葉互生，花冠黃色、萼鐘狀，莢果成熟時(shí)紫紅色，種子黑亮，花期5～8月，果期9～12月。鹿藿植株主要以野生狀態(tài)分布于我國(guó)長(zhǎng)江以南各省區(qū)，具有消積散結(jié)、消腫止痛、舒筋活絡(luò)功效，另外鹿藿根水煎液具有體外殺精及抗菌作用[1]。鹿藿藤蔓纏繞自然優(yōu)美、花色艷麗、秋冬紅果累累，觀賞期長(zhǎng)、觀賞價(jià)值高、適應(yīng)能力強(qiáng)，在坡地美化和垂直綠化方面極具發(fā)展?jié)摿ΑＡ硗?，鹿藿是一種很好的天然綠肥。本試驗(yàn)旨在利用安徽省瑯琊山豐富的野生鹿藿資源，研究鹿藿種子在不同處理下的萌發(fā)特性，探索其適宜的發(fā)芽方法，以為其人工馴化及規(guī)?；a(chǎn)應(yīng)用提供技術(shù)參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2017年10月下旬于自安徽省滁州市瑯琊山區(qū)海拔350～500m處采集成熟種子作為試驗(yàn)材料，在實(shí)驗(yàn)室去除雜質(zhì)，留下飽滿的種子于11月進(jìn)行種子發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子形態(tài)特征的觀測(cè)

種子大小測(cè)定：選取100粒飽滿種子，分別測(cè)量每粒種子的長(zhǎng)、寬、厚，3次重復(fù)，計(jì)算平均值。

種子千粒重測(cè)定[2]：用四分法選取1000粒鹿藿種子進(jìn)行稱重，3次重復(fù)，取平均值。

種子生活力測(cè)定：磨破種皮，清水浸種，取吸漲種子100粒，采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[3]，觀測(cè)生活力。

1.2.2 種子吸水率的測(cè)定

稱取4份鹿藿種子,每份500粒,稱取初始重量。1份不經(jīng)任何處理,另外3份分別用砂紙打磨種皮,以種子表面失去光澤且不傷種仁為度。每份置于小燒杯中，加入100ml蒸餾水淹沒(méi)過(guò)供試種子，分別在浸泡4、8、12、16、20、24、32h后取出種子，快速吸干表面水分并稱重，計(jì)算吸水率[4]，作出吸水率曲線。

種子吸水率=[(吸水后種子質(zhì)量-風(fēng)干種子質(zhì)量)/風(fēng)干種子質(zhì)量]×100%

1.2.2 不同溫度的熱水浸種處理對(duì)鹿藿種子發(fā)芽特性的影響試驗(yàn)

將鹿藿種子分別浸泡在盛有100、80、60、40℃熱水的燒杯中，自然冷卻，浸種24h，每個(gè)處理30粒種子，3次重復(fù)。

1.2.3 98%濃硫酸處理對(duì)鹿藿種子萌發(fā)特性的影響試驗(yàn)

將鹿藿種子用98%濃硫酸分別處理5、10、15、20、30、40min，每組處理取出后立即用流水沖洗5min，浸種24h，每個(gè)處理30粒種子，3次重復(fù)。

1.2.4 不同濃度NaOH溶液處理對(duì)鹿藿種子萌發(fā)特性的影響試驗(yàn)

將鹿藿種子分別浸泡于20%、30%、40%、50%的NaOH溶液中，浸泡時(shí)間分別為2、4h和6h，處理后將種子用流水沖洗5min，浸種24h，每個(gè)處理30粒種子，3次重復(fù)。

1.2.5 機(jī)械磨皮處理對(duì)鹿藿種子萌發(fā)特性的影響試驗(yàn)

將鹿藿種子采用粗砂紙打磨種皮，以種皮表面失去光澤為度，蒸餾水沖洗后將種子用0.5%的KMnO4溶液消毒10min，處理干凈浸種24h，每個(gè)處理30粒，3次重復(fù)。

1.3 鹿藿種子發(fā)芽測(cè)量指標(biāo)

試驗(yàn)設(shè)室溫冷水浸種24h做對(duì)照。以上各組處理浸泡24h完成后，將每組種子分別放入直徑90mm的墊有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，培養(yǎng)溫度為25℃，光照時(shí)間為每天12h,光強(qiáng)1000lx，發(fā)芽期間保持濾紙濕潤(rùn)，每2d更換一次濾紙，每日觀察并記錄種子萌發(fā)情況。發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)參考《國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程》[5]，當(dāng)胚根突出種皮的長(zhǎng)度達(dá)到2～3mm時(shí)視為種子正常發(fā)芽，當(dāng)連續(xù)3d沒(méi)有種子發(fā)芽時(shí)視為發(fā)芽結(jié)束，最后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

發(fā)芽率=(發(fā)芽終期正常種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽勢(shì)=(發(fā)芽高峰期正常種子數(shù)/供試種子總數(shù))×100%。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理方法

采用Excel 2010進(jìn)行制圖，DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹿藿種子形態(tài)特征

經(jīng)過(guò)外部形態(tài)觀察：鹿藿種子近腎形，表面黑色，平滑有光澤。經(jīng)測(cè)定，種子平均長(zhǎng)為4.82mm，平均寬為3.81mm，平均厚為3.51mm；平均千粒重為40.70g；平均生活力為96.54%。

2.2 鹿藿種子吸水特性

圖1 鹿藿種子吸水率曲線

機(jī)械磨皮和未作處理的鹿藿種子在32h內(nèi)的吸水曲線如圖1所示。由圖1可知，機(jī)械磨皮讓鹿藿種子的吸水速率快速提升，在試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，未作處理的種子吸水速率最高為6.42%，而經(jīng)過(guò)砂紙?zhí)幚淼姆N子最高吸水率為108.58%，是未經(jīng)處理的16.91倍。其中經(jīng)過(guò)砂紙?zhí)幚淼姆N子在16h內(nèi)吸水率為95.72%，達(dá)到最高值。隨后，種子吸水率逐漸減緩，24～32h內(nèi)吸水率幾乎不變，趨于飽和狀態(tài)。由此可見，影響自然狀態(tài)下鹿藿種子吸水的機(jī)械障礙是種皮。

2.3 熱水浸種處理對(duì)鹿藿種子萌發(fā)特性的影響

表1 水溫對(duì)鹿藿種子發(fā)芽的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理之間差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示不同處理之間差異極顯著(P<0.01)。表2、表3同。

表2 濃硫酸對(duì)鹿藿種子萌發(fā)的影響

經(jīng)不同溫度熱水浸種后的鹿藿種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)有明顯變化(表1)。采用80℃溫水浸種，處理后鹿藿種子萌發(fā)效果最好，發(fā)芽率為68.89%，發(fā)芽勢(shì)為42.22%，顯著或極顯著地高于其他處理組。當(dāng)溫度過(guò)低或者溫度過(guò)高時(shí)，發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。當(dāng)熱水溫度降為40℃時(shí)，種子發(fā)芽率為0。當(dāng)溫度為100℃時(shí)，鹿藿種子發(fā)芽率迅速降為6.67%。

2.4 98%濃硫酸處理對(duì)鹿藿種子萌發(fā)特性的影響

鹿藿種子在98%濃硫酸不同處理時(shí)間下的萌發(fā)情況見表2。由表2可知，鹿藿的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)都在明顯增加，在98%濃硫酸處理20min時(shí)，其種子發(fā)芽率達(dá)到了最高值91.11%，顯著或極顯著地高于其他處理；發(fā)芽勢(shì)也達(dá)到了最高值56.67%，與處理15min差異不顯著，但是極顯著地高于其他處理組。而當(dāng)98%濃硫酸處理時(shí)間延長(zhǎng)到25min時(shí)，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都分別降為38.89%和25.56%，說(shuō)明濃硫酸侵入種皮腐蝕了部分種胚，當(dāng)處理種子時(shí)間延長(zhǎng)至40min時(shí)，種子發(fā)芽率為0。

2.5 NaOH處理對(duì)鹿藿種子萌發(fā)特性的影響

表3 NaOH處理對(duì)鹿藿種子萌發(fā)的影響

鹿藿種子在不同濃度NaOH溶液不同處理時(shí)間下的萌發(fā)情況見表3。從表3可以看出，種子的發(fā)芽率隨處理時(shí)間的加長(zhǎng)呈現(xiàn)出逐步升高的趨勢(shì)。0.5g/mL NaOH溶液浸泡6h條件下鹿藿種子發(fā)芽率最高為42.22%，顯著或極顯著地高于其他處理組；0.4g/mL NaOH溶液浸泡6h處理的發(fā)芽率顯著或極顯著地高于除0.5g/mL NaOH溶液浸泡6h處理外的其他處理；發(fā)芽勢(shì)變化趨勢(shì)和發(fā)芽率變化類似，0.5g/mL NaOH溶液處理6h時(shí)的發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大值28.89%，顯著或極顯著地高于與其他處理；其次0.4g/mL NaOH溶液浸泡6h、0.3g/mL NaOH溶液浸泡6h和0.5g/mL NaOH溶液浸泡4h處理的發(fā)芽勢(shì)顯著或極顯著地高于其他處理組。

2.6 機(jī)械磨皮處理對(duì)種子萌發(fā)特性的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用砂紙打磨種皮的方法，可以使鹿藿種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)顯著提高，分別為96.67%和76.67%，出芽迅速整齊，萌發(fā)情況非常理想。

3 小結(jié)與討論

由鹿藿種子的吸水曲線可以看出，鹿藿的種子堅(jiān)硬，種皮的通透性差，屬于硬實(shí)性種子。本研究比較了熱水浸種、98%濃硫酸處理、不同濃度NaOH溶液處理和機(jī)械磨皮處理共4種方法對(duì)鹿藿種子萌

發(fā)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這4種方法均可顯著提高鹿藿種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。未經(jīng)任何處理的鹿藿種子發(fā)芽率為0，而經(jīng)過(guò)機(jī)械處理后的萌發(fā)效果最好，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別高達(dá)96.67%和76.67%，出芽快而且整齊；98%濃硫酸處理的時(shí)間以20min的發(fā)芽效果最佳，發(fā)芽率達(dá)91.11%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)56.67%，顯著提高鹿藿種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)，當(dāng)處理到25min時(shí)，部分種胚受到濃硫酸腐蝕，發(fā)芽率開始下降；不同熱水浸種以80℃的熱水浸種發(fā)芽效果最好，其發(fā)芽率可達(dá)68.89%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)49.89%；采用不同濃度NaOH溶液處理種子時(shí)，以0.5g/mLNaOH溶液處理6h效果最好，其發(fā)芽率為42.22%，發(fā)芽勢(shì)為28.89%，NaOH溶液處理雖然也能顯著提高種子的萌發(fā)情況，但是在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)有少部分種子被腐蝕，且發(fā)芽率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于機(jī)械處理和98%濃硫酸酸蝕這2種方法的處理效果，所以不推薦使用。

綜上所述，采用機(jī)械處理種子的方法操作簡(jiǎn)單，處理后的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都非常高，而且較98%濃硫酸處理的方法更為安全經(jīng)濟(jì)。種子數(shù)量較少時(shí)可以采用砂紙打磨，或?qū)⒎N子與粗砂混勻在研缽中研磨；在種子數(shù)量多時(shí)，可以使用專用機(jī)器，如小型種子磨擦機(jī)，以破皮而不傷害種仁為好[6]。

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[2]劉麗,郭巧生,王云鵬,等.藥用鼠尾草種子萌發(fā)特性的初步研究[J].中國(guó)中藥雜志,2006,31(19):1587～1589.

[3]田偉莉,吳家森,金水虎,等.3種蠟梅屬植物種子活力測(cè)定方法的比較[J].種子,2008,27(4):21～23．

[4]常彥莉,陳垣,郭鳳霞,等.甘肅貝母種子吸水及發(fā)芽特性研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2010,19(4):41～46.

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[6]楊期和,尹小娟,葉萬(wàn)輝.硬實(shí)種子休眠的機(jī)制和解除方法[J].植物學(xué)通報(bào),2006,23(1):108～118.